Os machos da notória formiga amarela louca carregam uma mistura de genomas, um fenômeno inédito em outros animais.
As formigas amarelas malucas recebem esse nome devido aos movimentos desordenados que fazem após uma perturbação.
Mas há outro motivo para chamar essas formigas invasoras de loucas: os machos da espécie são uma mistura de duas linhagens celulares em guerra, relatam pesquisadores em um estudo1 publicado em 6 de abril na Science. Outras criaturas às vezes formam essas quimeras – geralmente um acidente de desenvolvimento – mas as formigas amarelas loucas são o primeiro animal conhecido para o qual essa propriedade é um aspecto essencial da vida.
“É um pedaço da biologia sem paralelo até onde sabemos”, diz Daniel Kronauer, biólogo da Universidade Rockefeller, em Nova York.
As formigas loucas amarelas (Anoplolepis gracilipes) são uma notória espécie invasora distribuída principalmente pelo sudeste da Ásia e Oceania, ameaçando invertebrados e até mesmo alguns pequenos mamíferos. Na Ilha Christmas, território australiano ao sul de Java, as formigas dizimaram populações de caranguejos-vermelhos, endêmicos da região.
As primeiras pistas sobre a estranha biologia das formigas vieram de estudos de marcadores genéticos espalhados por seus genomas. Os machos pareciam carregar duas versões de muitos marcadores genéticos. Esta foi uma característica desconcertante, porque na maioria das espécies de formigas, os machos se desenvolvem a partir de ovos não fertilizados e, portanto, têm apenas uma cópia do genoma.
Algumas espécies de formigas ocasionalmente têm machos “diplóides” com duas cópias do genoma, mas esses machos geralmente são estéreis. “Era muito estranho que todos os machos dessa espécie fossem diplóides”, diz Hugo Darras, biólogo evolutivo da Universidade Johannes Gutenberg de Mainz, na Alemanha. “Não fazia o menor sentido.”
Cópias do genoma
Para determinar o que estava acontecendo, Darras e seus colegas analisaram células individuais de formigas amarelas malucas coletadas no sudeste da Ásia. Isso mostrou que cada célula masculina continha apenas uma versão do genoma da formiga. Mas esse genoma diferia entre as células. Algumas abrigavam uma linhagem presente nas rainhas e definida por um cromossomo ‘R’, enquanto outras carregavam uma cópia solitária de um genoma diferente, com um cromossomo ‘W’.
As células das formigas rainhas têm duas cópias do genoma W, enquanto as operárias estéreis têm uma cópia de cada linhagem em cada célula. A equipe de Darras descobriu que o quimerismo dos machos tem um papel crucial no sistema de castas das formigas.
Todos os ovos da rainha carregam uma cópia do genoma R. Se esse óvulo for fertilizado por um espermatozoide com genoma R, uma rainha se desenvolve. No entanto, se o óvulo for inseminado com um espermatozóide W, há dois resultados possíveis. Se os dois núcleos celulares contendo o genoma se fundirem, uma formiga operária diplóide se desenvolve. Se os núcleos não se fundirem, o óvulo se desenvolverá como um macho quimérico, algumas células carregando um genoma R e outras carregando um genoma W.
“Isso é ótimo”, diz Monica Gruber, ecologista aplicada da Wellington UniVentures na Nova Zelândia, coautora de um estudo de 20132 que levantou a possibilidade de quimera em machos. “Eles finalmente desvendaram o enigma que me manteve acordado à noite durante grande parte do meu doutorado.”
O quimaísmo das formigas amarelas malucas pode contribuir para a capacidade da espécie de fugir dos ecossistemas, diz Kronauer. As rainhas têm órgãos especializados que armazenam esperma de vários machos. Isso significa que uma rainha solitária armazenando esperma R e W pode iniciar uma nova colônia de formigas. Lori Lach, ecologista da James Cook University em Cairns, na Austrália, se pergunta se os pesquisadores poderiam tirar proveito de sua biologia peculiar para evitar que pequenas populações de formigas se transformassem em grandes.
Mas a descoberta levanta tantas questões quanto responde. Não está claro por que os núcleos de alguns espermatozóides não se fundem com o núcleo do óvulo, resultando em machos quiméricos. Os genes nas células da linhagem W – que estão super-representados no esperma – podem desempenhar um papel, diz Durras. “Há tanta coisa que não sabemos.”
Publicado em 15/04/2023 12h51
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